BR102012007949A2 - Sistema de avaliação de estado e dispositivo de avaliação de estado - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE AVALIAÇÃO DE ESTADO E DISPOSITIVO DE AVALIAÇÃO DE ESTADO. Trata-se de um sistema de avaliação de estado (10) para uso na monitoração da operação de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares. O sistema inclui um dispositivo de entrada (96) configurado para receber uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidde de unidades. O sistema também inclui pelo menos um sensor (14) associado com a pelo menos uma fonte de dados e configurado para apreender dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades. O sistema também inclui um dispositivo de avaliação de estado (12) configurado para receber dados do pelo menos um sensor, dados de amostra associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos, e gerar uma curva paramétrica de referência a partir dos dados associado com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
Description
"SISTEMA DE AVALIAÇÃO DE ESTADO E DISPOSITIVO DE AVALIAÇÃO
DE ESTADO" Antecedentes da Invenção
As modalidades descritas neste documento se referem em geral a monitoração de equipamento, e mais especificamente sistemas de avaliação de estado usados para analisar a operação do equipamento.
Um sistema de avaliação de estado pode se usado para monitorar a operação de equipamento. Pelo menos alguns sistemas de avaliação de estado conhecidos incluem curvas paramétricas armazenadas que representam uma referência de operação normal do equipamento. Sensores incluídos dentro do equipamento fornecem saídas que são comparadas à referência paramétrica para detectar condições de operação anômalas e / ou desvios em operações de equipamentos.
Para equipamento de frota, definido neste documento como equipamento fabricado e vendido para uso em uma pluralidade de instalações localizadas remotamente (ou seja, não equipamento customizado único), um pacote de regras de frota inclui curvas de referência paramétricas genéricas para o equipamento. Estas curvas de referência paramétricas genéricas podem ser baseadas em condições médias nas quais o equipamento pode operar. Entretanto, variações no ambiente local, variações nas programações de manutenção, e / ou outras variações operacionais podem fazer com que um equipamento instalado em uma primeira instalação opere de forma significativamente diferente de um equipamento instalado em uma segunda instalação ou dentro de uma localidade individual. Nestes casos, a operação real do equipamento pode ser erroneamente interpretada como operação defeituosa se a operação varia suficiente das curvas de referência paramétricas dentro de um pacote de regras da frota, apesar de a variação de operação poder ser provocada por fatores relacionados ao ambiente local, em vez de um resultado de mau funcionamento de equipamento. Sinais de alarme falso podem ser gerados quando as saídas do sensor de tal equipamento são comparadas a uma curva de referência representativa de operação normal daquele equipamento. Tipicamente, para neutralizar estas imprecisões nas curvas de referência paramétricas, as curvas de referência paramétricas são mantidas manualmente para garantir que as curvas de referência paramétricas representam precisamente a operação adequada do equipamento no ambiente em que o equipamento está instalado. Entretanto, dependendo da localização do equipamento, do ambiente local em que o equipamento está operando, das programações de manutenção, e outros fatores, manter a precisão destas curvas pode ser uma tarefa demorada e difícil.
Breve Descrição da Invenção Em um aspecto, é fornecido um sistema de avaliação de estado para uso na monitoração da operação de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares. O sistema inclui um dispositivo de entrada configurado para receber uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades. O sistema também inclui pelo menos um sensor associado com a pelo menos uma fonte de dados e configurado para apreender dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades. O sistema também inclui um dispositivo de avaliação de estado que é configurado para receber dados do pelo menos um sensor, dados de amostra associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos, e gerar uma curva paramétrica de referência a partir dos dados associados com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
Em outro aspecto é fornecido, um método para manter uma curva paramétrica de referência que representa operação normal de uma primeira unidade. A primeira unidade é uma de uma pluralidade de unidades substancialmente similares incluídas em uma frota de equipamentos. 0 método inclui receber uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionada à operação e performance da unidade e receber dados da pelo menos uma fonte de dados selecionada. O método também inclui amostragem de dados associada com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos e determinação da curva paramétrica de referência ajustando uma curva aos dados associado com pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
Em ainda outro aspecto, é fornecido um dispositivo de avaliação de estado para monitoração de operação e performance de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares. O dispositivo inclui dispositivo de processamento configurado para armazenar pelo menos um segmento de código. O pelo menos um segmento de código é configurado para instruir o dispositivo de processamento para receber uma seleção, de um dispositivo de entrada, de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades. O pelo menos um segmento de código é adicionalmente configurado para receber dados do pelo menos um sensor associado com a pelo menos uma fonte de dados e amostrar dados associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos. O pelo menos um segmento de código é adicionalmente configurado para gerar uma curva paramétrica de referência a partir dos dados associados com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
Breve Descrição das Figuras A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de avaliação de estado exemplificativo.
A Figura 2 é um fluxograma exemplificativo de um método que pode ser usado para manter automaticamente pelo menos uma curva de referência para uso pelo sistema de avaliação de estado mostrado na Figura 1. A Figura 3 é um diagrama de blocos de um dispositivo de processamento exemplificativo que pode se usado com o sistema de avaliação de estado mostrado na Figura 1.
Descrição Detalhada da Invenção Os métodos e sistemas descritos neste documento permitem que
uma curva paramétrica de referência, que representa operação normal de uma unidade, seja mantida com precisão, em que a unidade é uma de uma pluralidade de unidades substancialmente similares incluídas em uma frota de equipamentos. Mais especificamente, os métodos e sistemas descritos neste documento Permitem que um pacote genérico de regras de frota seja modificado para representar com mais precisão a operação e performance de uma unidade individual dentro da frota. As modificações podem ser baseadas em um ambiente de operação e / ou condições de máquina da unidade individual. Os métodos e sistemas descritos neste documento permitem a geração e uso de curvas paramétricas de referência individualizadas, sem atualização e / ou manutenção manual da curva paramétrica de referências para cada unidade individual. Manter automaticamente as referências e pontos determinados de alarme associados, fornece uma vantagem comercial por não exigir que um engenheiro de manutenção da instalação mantenha manualmente curvas de referência de unidades dentro de sua instalação associada. A revelação é descrita como aplicada a modalidades exemplificativas, a saber, sistemas e métodos para manter curvas de referência paramétricas para uma frota de equipamento. Entretanto, é contemplado que esta revelação tenha aplicação geral a sistemas de avaliação de estado em aplicações industriais, comerciais, e residenciais.
Os efeitos técnicos dos métodos e sistemas descritos neste documento incluem pelo menos um de: (a) receber uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação da unidade; (b) receber dados da pelo menos uma fonte de dados selecionada; (c) amostrar dados associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos; e (d) determinar a curva paramétrica de referência ajustando uma curva aos dados associados com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de avaliação
de estado exemplificativo 10 para uso na monitoração de performance de equipamento e para manter curvas paramétricas de referência usadas para analisar a operação e performance do equipamento. Na modalidade exemplificativa, o sistema de avaliação de estado 10 inclui pelo menos um dispositivo de avaliação de estado 12 e uma pluralidade sensores de dados 14. Além disso, na modalidade exemplificativa, o sistema de avaliação de estado monitora a operação de equipamento de frota. Equipamento de frota é definido neste documento como equipamento fabricado e vendido para uso em uma pluralidade de instalações localizadas remotamente (ou seja, não um equipamento personalizado único), tal como, por exemplo, uma primeira instalação 40, uma segunda instalação 42, uma terceira instalação 44, uma quarta instalação 46, uma quinta instalação 48, uma sexta instalação 50, uma sétima instalação 52, uma oitava instalação 54, e uma nona instalação 56. Na modalidade exemplificativa, o sistema de avaliação de estado 10 pode ser configurado para monitorar a performance de um primeiro tipo de unidade, um segundo tipo de unidade, e um terceiro tipo de unidade. Embora descrito neste documento como monitoração performance de três tipos de unidades incluídos dentro de nove instalações, o sistema de avaliação de estado 10 pode monitorar performance de qualquer quantidade adequada de tipos de unidades incluídas dentro de qualquer quantidade adequada de instalações.
Na modalidade exemplificativa, cada dispositivo de avaliação de estado 12 incluído dentro de sistema de avaliação de estado 10 inclui um dispositivo de avaliação de estado local 70. Além disso, na modalidade exemplificativa, a primeira instalação 40 inclui uma primeira unidade 72, uma segunda unidade 74, uma terceira unidade 76, uma quarta unidade 78, e uma quinta unidade 80. Mais especificamente, e como um exemplo apenas, a primeira unidade 72 e a segunda unidade 74 são o primeiro tipo de unidade monitorada pelo sistema de avaliação de estado 10, a terceira unidade 76 e a quarta unidade 78 são o segundo tipo de unidade monitorada pelo sistema de avaliação de estado 10, e a quinta unidade 80 é o terceiro tipo de unidade monitorada pelo sistema de avaliação de estado 10. Na modalidade exemplificativa, a primeira instalação 40 é uma unidade de geração de energia e as unidades 72, 74, 76, 78, e 80 são componentes da instalação de geração de energia. Entretanto, embora o sistema de avaliação de estado 10 seja descrito em conexão com uma pluralidade de instalações de geração de energia, os métodos e sistemas descritos neste documento são aplicáveis a outras aplicações, incluindo, mas não limitado a, aplicações de aeronave, marítima, e industrial.
Na modalidade exemplificativa, cada unidade 72, 74, 76, 78, e 80 inclui pelo menos um da pluralidade de sensores de dados 14 configurado para apreender parâmetros de dados selecionados relacionados à operação e performance da unidade e / ou primeira instalação associada 40. Por exemplo, a primeira unidade 72 inclui um primeiro sensor de dados 82, a segunda unidade 74 inclui um segundo sensor de dados 84, a terceira unidade 76 inclui um terceiro sensor de dados 86, a quarta unidade 78 inclui um quarto sensor de dados 88, e a quinta unidade 80 inclui um quinto sensor de dados 90. Os sensores de dados 14 podem incluir qualquer grupo ou quantidade de sensores 14 que possam monitorar parâmetros de dados de interesse. Estes parâmetros de interesse podem incluir, mas não são limitados a, temperatura ambiente, temperatura de gás de exaustão, temperatura de óleo, temperaturas de componentes tais como temperatura de proteção de turbina de alta pressão, fluxo de combustível, velocidade de núcleo, pressão de descarga de compressor, pressão de exaustão de turbina, e velocidade de ventilador.
O dispositivo de avaliação de estado local 70 inclui um dispositivo de processamento 92 que recebe dados de sensores de dados 82, 84, 86, 88, e 90. Na modalidade exemplificativa, o dispositivo de avaliação de estado local 70 também inclui um dispositivo de memória 94. O dispositivo de memória 94 pode ser acoplado, ou incluído dentro do dispositivo de processamento 92. Além disso, o dispositivo de avaliação de estado local 70 pode incluir um dispositivo de entrada / saída 96 para uso na recepção de uma entrada de um usuário. Por exemplo, o dispositivo de entrada / saída 96 pode incluir um teclado, um rato (mouse), uma tela sensível ao toque, um dispositivo apontador táctil, um botão, e / ou qualquer outro dispositivo que permite que o sistema de avaliação de estado 10 funcione como descrito neste documento. Mais especificamente, o dispositivo de entrada / saída 96 pode exibir uma interface gráfica de usuário para o usuário e / ou pode receber uma seleção de pelo menos um da pluralidade de sensores de dados 14 do usuário.
Na modalidade exemplificativa, o dispositivo de avaliação de estado local 70 é programado para processar os sinais de dados recebidos dos sensores de dados 82, 84, 86, 88, e 90 para monitorar características de performance de cada unidade respectiva 72, 74, 76, 78, e 80. Por exemplo, o dispositivo de avaliação de estado local 70 pode ser configurado para monitorar continuamente a saída de sensores de dados 82, 84, 86, 88, e 90 amostrando dados associados com um parâmetro de dados predeterminado apreendido pelos sensores de dados 82, 84, 86, 88, e 90. Os parâmetro de dados amostrados são usados em análise diagnostica de tendência para monitorar performance da unidade associada com o sensor de dados que coletou dados. Mais especificamente, os parâmetros de dados amostrados são avaliados contra dados de referência, para monitorar performance da unidade. Por exemplo, os parâmetros de dados amostrados são comparadas a uma referência paramétrica armazenada associada com o tipo de dados que está sendo analisado.
Na modalidade exemplificativa, o dispositivo de avaliação de estado local 70 pode analisar dados recebidos do sensor de dados 82, a fim de monitorar a performance da primeira unidade 72, e pode analisar dados recebidos do sensor de dados 84 para monitorar a performance da segunda unidade 74. Como descrito acima, a primeira unidade 72 e a segunda unidade 74 são o mesmo tipo de unidade. Por exemplo, as unidades 72 e 74 podem ambas ser o mesmo modelo de compressor. O dispositivo de avaliação de estado local 70 pode também combinar dados recebidos do sensor de dados 82 e do sensor de dados 84, e / ou analisar unidades de performance 72 e 74 baseado nos dados combinados. Por exemplo, se os dados coletados pelo sensor de dados 82 variam de uma referência paramétrica armazenada, o dispositivo de avaliação de estado local 70 pode determinar que a primeira unidade 72 não está funcionando adequadamente. Entretanto, se os dados coletados da primeira unidade 72 e os dados coletados da segunda unidade 74 variam da referência paramétrica armazenada em uma maneira substancialmente similar, estes dados pode ser um indicador de que a referência paramétrica armazenada para o parâmetro associado não está representando precisamente a operação das unidades.
Tipicamente, a referência paramétrica armazenada original (ou seja, a curva de referência paramétrica incluída dentro do pacote genérico de regras de frota) for cada tipo de unidade em uma frota de unidades descreve como aquela unidade deve executar em condições médias e com performance de manutenção recomendada padrão. Entretanto, unidade individuais de cada tipo de unidade podem não ser instaladas no mesmo ambiente operacional ou podem não ser operadas sob as mesmas condições que a unidades usadas para determinar a referência paramétrica armazenada. A operação real das unidades pode variar da referência paramétrica armazenada, e, portanto, comparar operação real das unidades à referência paramétrica armazenada pode não fornecer uma indicação precisa de um desvio da operação adequada da unidade. Determinar uma referencia ajustada e / ou nova, também referenciada neste documento como "refazer referência", fornece uma referência mais precisa, que pode ser usada para comparar com os dados de operação medidos. Em outras palavras, refazer referência converte uma referência incluída em um pacote genérico de regras de frota para uma referência personalizada que representa com mais precisão a operação adequada de uma unidade específica.
Na modalidade exemplifícativa, a primeira instalação 40, a segunda instalação 42, e a terceira instalação 44 são cada uma localizada em uma primeira região 100, e a quarta instalação 46, a quinta instalação 48, e a sexta instalação 50 são cada uma localizada em uma segunda região 102. Além disso, a sétima instalação 52, a oitava instalação 54, e a nona instalação 56 são localizadas em uma terceira região 104. Os limites de primeira região 100, segunda região 102, e terceira região 104 podem ser definidos geograficamente para incluir instalações localizadas dentro de uma distância predefinida uma da outra. Alternativamente, a primeira região 100, a segunda região 102, e a terceira região 104 podem ser definidas como instalações que são localizadas em áreas que têm ambientes substancialmente similares, por exemplo, mas não limitado a, instalações localizadas em áreas que têm temperaturas de operação e / ou umidade similares. Na modalidade exemplifícativa, a segunda instalação 42 inclui
uma primeira unidade 110, uma segunda unidade 112, uma terceira unidade 114, uma quarta unidade 116, uma quinta unidade 118, e um dispositivo de avaliação de estado local 120. Além disso, a pluralidade de sensores 14 incluídos dentro do sistema 10 inclui um sexto sensor 122 associado com a primeira unidade 110, um sétimo sensor 124 associado com a segunda unidade 112, um oitavo sensor 126 associado com a terceira unidade 114, um nono sensor 128 associado com a quarta unidade 116, e um décimo sensor 130 associado com a quinta unidade 118. De maneira similar, a terceira instalação 44 inclui uma primeira unidade 140, uma segunda unidade 142, uma terceira unidade 144, uma quarta unidade 146, uma quinta unidade 148, e um dispositivo de avaliação de estado local 150. Além disso, a pluralidade de sensores 14 inclui um décimo primeiro sensor 152 associado com a primeira unidade 140, um décimo segundo sensor 154 associado com a segunda unidade 142, um décimo terceiro sensor 156 associado com a terceira unidade 144, um décimo quarto sensor 158 associado com a quarta unidade 146, e um décimo quinto sensor 160 associado com a quinta unidade 148.
O sistema de avaliação de estado 10 pode também incluir um dispositivo de avaliação de estado central 170. Como descrito acima com respeito ao dispositivo de avaliação de estado local 70, o dispositivo de avaliação de estado central 170 inclui um dispositivo de processamento 172 e um dispositivo de memória 174. O dispositivo de memória 174 pode ser incluídos dentro, ou acoplado ao dispositivo de processamento 172. Na modalidade exemplificativa, o dispositivo de avaliação de estado central 170 é acoplado, e recebe dados dos dispositivos de avaliação de estado locais 70, 120, e 150. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo de avaliação de estado central 170 é acoplado a uma pluralidade de sensores de dados 14 e recebe dados diretamente de sensores de dados 14. Na modalidade exemplificativa, o dispositivo de avaliação de estado central 170 analisa dados recebidos de uma pluralidade de instalações, por exemplo, primeira instalação 40, segunda instalação 42, e / ou terceira instalação 44. Analisar dados de múltiplas instalações facilita calcular uma referência paramétrica ajustada para um primeiro tipo de unidade baseada em dados coletados de múltiplas unidades incluídas dentro da primeira instalação 40, e / ou baseada em dados coletados das unidades incluídas dentro de diferentes instalações, por exemplo, primeira instalação 40 e segunda instalação 42. Por exemplo, o dispositivo de avaliação de estado central 170 pode gerar uma nova referência paramétrica para um primeiro modelo de compressor baseada em dados recebidos de todos os compressores daquele modelo que são acoplados ao dispositivo de avaliação de estado central 170. O dispositivo de avaliação de estado central 170 então transmite a nova referência paramétrica para cada instalação que inclui um compressor daquele modelo para uso na monitoração de operação dos compressores daquele modelo. Alternativamente, o dispositivo de avaliação de estado central 170 gera uma nova referência paramétrica para o primeiro modelo de compressor baseada em dados recebidos de todos os compressores daquele modelo que são acoplados ao dispositivo de avaliação de estado central 170 e localizados dentro da primeira região 100. A nova referência para a primeira região 100 é transmitida para cada uma das instalações localizadas na primeira região 100 que incluem um compressor daquele modelo. Calculando uma referência ajustada para os compressores baseada em região, o ambiente compartilhado daqueles compressores permite a geração de uma referência paramétrica personalizada para o ambiente em que os compressores estão instalados.
A Figura 2 é um fluxograma 200 de um método exemplificativo 202 que pode ser usado para manter uma curva paramétrica de referência que representa operação normal da primeira unidade, por exemplo, primeira unidade 72 (mostrado na Figura 1). Como descrito acima, a primeira unidade 72 é uma de uma pluralidade de unidades substancialmente similares incluídas em uma frota de equipamentos (ou seja, a primeira unidade 72 é um primeiro tipo de unidade). Na modalidade exemplificativa, inicialmente uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionada à operação e performance da primeira unidade 72 é recebida 210. Por exemplo, uma seleção de um usuário pode ser recebida 210, no dispositivo de avaliação de estado local 70 (mostrado na Figura 1), instruindo o dispositivo 70 a basear a curva paramétrica de referência que representa operação normal da primeira unidade 72 nos dados operacionais coletados pelo primeiro sensor 82. Além disso, uma seleção de usuário pode ser recebida 210, no dispositivo de avaliação de estado local 70, instruindo o dispositivo 70 a basear a curva paramétrica de referência que representa operação normal de primeira unidade 72 nos dados operacionais coletados pelo primeiro sensor 82 e segundo sensor 84, que é acoplado a outra unidade do primeiro tipo (ou seja, segunda unidade 74). Além disso, uma seleção de usuário pode ser recebida 210, no dispositivo de avaliação de estado local 70, para basear a curva paramétrica de referência que representa operação normal de primeira unidade 72 em dados operacionais coletados por todos, ou qualquer combinação de sensores acoplados ao dispositivo de avaliação de estado local 70 (ou seja, primeiro sensor 82, segundo sensor 84, terceiro sensor 86, quarto sensor 88, e / ou quinto sensor 90). Alternativamente, uma seleção de um usuário pode ser recebida 210, no dispositivo de avaliação de estado central 170, instruindo o dispositivo 170 a basear a curva paramétrica de referência que representa operação normal de primeira unidade 72 em dados operacionais coletados por qualquer combinação da pluralidade de sensores incluídos dentro das instalações acoplados ao dispositivo de avaliação de estado central 170 (ou seja, qualquer combinação de sensores incluídos dentro das instalações 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54 e / ou 56).
Na modalidade exemplificativa, o método 202 também inclui receber 212 dados da pelo menos uma fonte de dados selecionada. Pelo menos um de dispositivo de avaliação de estado local 70 e dispositivo de avaliação de estado central 170 recebe 212 dados dos sensores selecionados pelo usuário. Por exemplo, dados são recebidos 212 do primeiro sensor 82, dos sensores associados com a pluralidade de unidades substancialmente similares (ou seja, outras unidades do primeiro tipo de unidade), de todos os sensores localizados em uma primeira região, por exemplo, primeira região 100 (mostrada na Figura 1), ou qualquer combinação dos mesmos.
Na modalidade exemplificativa, o método 202 também inclui amostrar 220 dados associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos e determinar 222 a curva paramétrica de referência ajustando uma curva aos dados associados com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados. Com respeito a uma turbina a gás, parâmetros de dados podem incluir, mas não são limitados a, temperatura ambiente, temperatura de gás de exaustão, temperatura de óleo, temperaturas de componentes tal como temperatura de proteção de turbina de alta pressão, fluxo de combustível, velocidade de núcleo, pressão de descarga de compressor, pressão de exaustão de turbina, potência de saída do gerador, tensão, corrente, freqüência, eficiência, temperatura de exaustão, temperatura de queima, vibração, temperatura de ar de entrada, pressão barométrica do ambiente, temperatura do espaço de roda, temperatura do rolamento, e temperatura do metal do rolamento. Por exemplo, pelo menos um de dispositivo de avaliação de estado local 70 e dispositivo de avaliação de estado central 170 calcula a curva paramétrica de referência a partir de um conjunto armazenado de funções básicas e dos dados recebidos da pelo menos uma fonte de dados selecionada.
Na modalidade exemplificativa, o método 202 também inclui
determinar 224 se gerar uma nova curva paramétrica de referência. O dispositivo de avaliação de estado local 70 e / ou dispositivo de avaliação de estado central 170 pode identificar um indicador lógico de coleta de dados dentro dos dados recebidos que indica que uma mudança foi feita à primeira unidade. Por exemplo, gerar uma nova curva paramétrica de referência pode ser benéfico após a execução de uma ação de manutenção na primeira unidade 72. O indicador lógico pode ser criado por um usuário após a execução de uma ação de manutenção e entregue ao dispositivo de avaliação de estado local 70 e / ou dispositivo de avaliação de estado central 170.
O dispositivo de avaliação de estado local 70 e / ou dispositivo de avaliação de estado central 170 também pode determinar que uma mudança foi feita a primeira unidade 72, por exemplo, uma ação de manutenção foi executada na primeira unidade 72 ou um componente da primeira unidade 72 foi consertado ou substituído. Por exemplo, um algoritmo de detecção pode ser configurado para determinar que uma mudança foi feita a primeira unidade 72 identificando uma mudança que excede um nível pré-definido em um da pluralidade de parâmetros de dados, identificando mudanças em mais do que um da pluralidade de parâmetros de dados, e aplicando uma regra à pluralidade de parâmetros de dados.
Além disso, um valor esperado de um parâmetro pode ser comparado a um valor medido para determinar 224 se gera uma nova curva paramétrica de referência. Se a diferença entre um valor esperado e um valor medido de um parâmetro da primeira unidade 72 excede um limite de anomalia predefinido para aquele parâmetro, é feita uma determinação como para se outros parâmetros da primeira unidade 72 suportam a anomalia. Se os outros parâmetros suportam a anomalia (por exemplo, os outros parâmetros também variam dos valores esperados de parâmetro), é feita uma determinação 224 de que uma nova curva paramétrica de referência deve ser gerada. Se os outros parâmetros não suportam a anomalia, isto é uma indicação de que o equipamento sendo monitorado não está operando de acordo com a curva paramétrica de referência. Além disso, se uma diferença entre valores esperados e valores medidos de a parâmetro monitorado em múltiplas unidades excede um limite de anomalia predefinido para aquele parâmetro, e nenhuma causa para o limite de anomalia é conhecida, é feita uma determinação 224 de que uma nova curva paramétrica de referência deve ser gerada. Por exemplo, uma causa conhecida de uma anomalia detectada em múltiplas unidades pode incluir, mas não é limitada a, uma temperatura ambiente compartilhada por cada unidade. Detectar uma anomalia em múltiplas unidades que não pode ser explicada por outros valores de sensor é mais uma indicação provável de que a curva paramétrica de referência não representa com precisão uma operação adequada das unidades do que uma indicação de que várias unidades tenham simultaneamente desenvolvido anomalias operacionais. Em uma modalidade alternativa, se uma diferença entre valores esperados e valores medidos de um parâmetro monitorado em múltiplas unidades excede um limite de anomalia predefinido para aquele parâmetro, e uma causa para o limite de anomalia é conhecida, uma determinação 224 pode ainda ser feita de que uma curva paramétrica de referência deve ser gerada. Por exemplo, se ambientes de alta temperatura fizeram com que diversas unidades se desviassem de um valor esperado de um parâmetro, o sistema de avaliação de estado 10 pode se beneficiar de um cálculo de uma nova curva paramétrica de referência que leve em conta a temperatura mais alta do ambiente.
Além disso, uma regra ou pluralidade de regras pode ser definida e aplicada por, por exemplo, o dispositivo de avaliação de estado local 70 e / ou o dispositivo de avaliação de estado central 170, para determinar 224 se uma nova curva paramétrica de referência deve ser gerada. Por exemplo, a regra pode incluir uma regra de "lógica difusa" definindo aproximadamente quando uma nova curva paramétrica de referência deve ser gerada. Por exemplo, uma combinação de anomalias detectada entre valores esperados e valores medidos e uma distribuição relativa da quantidade de unidades que provoca estas anomalias pode disparar o cálculo de uma nova curva paramétrica de referência.
Na modalidade exemplificativa, O método 202 pode também incluir armazenar 226 a curva paramétrica de referência para uso na monitoração de operação e performance de primeira unidade 72 e / ou da pluralidade de unidades substancialmente similares. Como descrito acima, um pacote de regras de frota inclui curvas paramétricas de referência genéricas geradas para uma frota de unidades. Dados associado com um parâmetro de dados medido são usados para ajustar pelo menos uma de das curvas paramétricas de referência genéricas para representar melhor uma operação adequada da primeira unidade 72. A nova curva paramétrica de referência é armazenada 226 em uma unidade de memória, por exemplo, o dispositivo de memória 94 e / ou 174 (mostrado na Figura 1), que pode ser posicionado no dispositivo de avaliação de estado local 70 e / ou no dispositivo de avaliação de estado central 170.
A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma modalidade exemplificativa de dispositivo de processamento 250 que pode ser incluído dentro de dispositivos de avaliação de estado locais 70, 120, ou 150, e / ou no dispositivo de avaliação de estado central 170 (mostrado na Figura 1). Mais especificamente, a Figura 3 é um diagrama de blocos expandido de uma modalidade exemplificativa de dispositivo de processamento 92, dispositivo de processamento 172, dispositivo de memória 94, e / ou dispositivo de memória 174 (mostrado na Figura 1). O dispositivo de processamento 250 é configurado para executar operações associado com o método 202 (mostrado na Figura 2). O dispositivo de processamento 250 pode também ser referenciado como um controlador de sistema e / ou uma plataforma de avaliação de estado, por exemplo, uma plataforma de avaliação de estado central (CCAP). Em algumas modalidades, o dispositivo de processamento 250 inclui um barramento 260 ou outro dispositivo de comunicações para comunicar informações. Um ou mais processador(es) 262 são acoplados ao barramento 260 para processar informação, que inclui dados recebidos de, por exemplo, mas não limitado a, uma pluralidade de sensores 14 (mostrado na Figura 1) e / ou dispositivo de entrada / saída 96 (mostrado na Figura 1). Como usado neste documento, o termo processador se refere amplamente a um processador, um microcontrolador, a microcomputador, um controlador lógico programável (PLC), um circuito integrado de aplicação específica, e outros circuitos programáveis. Além disso, processador(es) 262 podem ser incluídos dentro de um computador. Aspectos da revelação transformam um computador de propósito geral em um dispositivo de computação de propósito especial quando configurado para executar as instruções descritas neste documento.
O dispositivo de processamento 250 pode também incluir uma ou mais memórias de acesso randômico (RAM) 264 e / ou outro(s) dispositivo(s) de armazenamento 266. As RAM(s) 264 e dispositivo(s) de armazenamento 266 são acoplados ao barramento 260 para armazenar e transferir informação e instruções a serem executadas pelo(s) processador(es) 262. A(s) RAM(s) 264 (e / ou dispositivo(s) de armazenamento 266, se incluídos) também podem ser usados para armazenar variáveis temporárias ou outra informação intermediária durante a execução de instruções pelo(s) processador(es) 262. O dispositivo de processamento 250 pode também incluir uma m ou mais memórias somente de leitura (ROM) 268 e / ou outros dispositivos de armazenamento estáticos acoplados ao barramento 260 para armazenar e fornecer informação estática (ou seja, não mutável) e instruções para processador(es) 262. Por exemplo, informação estática pode incluir, mas não é limitada a, uma curva paramétrica de referência genérica, e / ou uma curva paramétrica de referência armazenada previamente. Instruções que são executadas incluem, sem limitação, algoritmos de conversão residente e / ou comparador. A execução de seqüências de instruções não é limitada a qualquer combinação específica de conjunto de circuitos de hardware e instruções de software.
O dispositivo de processamento 250 pode também incluir, ou
pode ser acoplado a, dispositivo(s) de entrada / saída 270. Os dispositivo(s) de entrada / saída 270 podem incluir, ou ser acoplados a, qualquer dispositivo conhecido na técnica para fornecer dados de entrada para o dispositivo de processamento 250 e / ou para fornecer saídas, tais como, mas não limitadas a, uma curva paramétrica de referência e / ou um sinal de alarme. As instruções podem ser fornecidas para a RAM 264 a partir do dispositivo de armazenamento 266 incluindo, por exemplo, um disco magnético, uma memória somente de leitura (ROM) circuito integrado, CD-ROM, e / ou DVD, através de uma conexão remota que é ou cabeada ou sem fio fornecendo acesso a uma ou mais mídias acessíveis eletronicamente. Em algumas modalidades, conjuntos de circuitos ligados por cabos podem ser usados em lugar de ou em combinação com instruções de software. Portanto, a execução de seqüências de instruções não é limitada a qualquer combinação específica de conjuntos de circuitos de hardware e instruções de software, ou descritos e / ou mostrados neste documento. Também, na modalidade exemplificativa, dispositivo(s) de entrada / saída 270 podem incluir, sem limitação, periféricos de computador associados com uma interface de operador (por exemplo, uma interface de máquina humana (HMI)) tal como um rato (mouse) e um teclado (nenhum mostrado na Figura 3), e / ou dispositivo de entrada / saída 96 (mostrado na Figura 1). Além disso, na modalidade exemplificativa, canais de saída adicionais podem incluir, por exemplo, um monitor de interface de operador e / ou dispositivo de alarme (nenhum mostrado na Figura 3). O dispositivo de processamento 250 também pode incluir uma interface de sensor 272 que permite que o dispositivo de processamento 250 se comunique com os sensores, por exemplo, a pluralidade de sensores 14 (mostrados na Figura 1). A interface de sensor 272 pode incluir um ou mais conversores analógico para digital que convertem sinais analógicos em sinais digitais que podem ser usados pelo(s) processador(es) 262.
O dispositivo de processamento 250 pode ser incluído dentro de um computador pessoal ou estação de trabalho. Os sinais de dados gerados pelos sensores, por exemplo, a pluralidade de sensores 14 (mostrado na Figura 1), pode ser transferida para o dispositivo de processamento 250 de qualquer maneira adequada, por exemplo, mas não limitado ao uso de um meio legível por computador removível tal como um disquete, CD-ROM ou outro meio ótico, fita magnética ou algo semelhante, ou um enlace de comunicação sem fio. Também é possível transmitir remotamente os sinais de dados diretamente para o dispositivo de processamento 250 para processamento em tempo real. Com qualquer implementação, o algoritmo de monitoração pode ser armazenado no dispositivo de avaliação de estado e acessado a partir do mesmo, ou alternativamente, o mesmo pode ser acessado a partir de um meio removível legível por computador inserido no acionador apropriado para a unidade. O algoritmo de monitoração também pode ser acessado através da Internet ou outra rede de computadores. Como usado neste documento, o termo "meio legível por computador" se refere em geral a qualquer meio a partir do qual dados armazenados podem ser lidos por um computador ou dispositivo similar. Isto inclui não apenas mídia removível tal como o disquete e CD-ROM mencionados acima, mas também mídia não removível tal como a disco rígido ou dispositivo de memória de circuito integrado em um dispositivo de avaliação de estado local ou dispositivo de avaliação de estado central. Neste documento são descritos métodos e sistemas exemplificativos para uso na monitoração de operação e performance de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares. Mais especificamente, os métodos e sistemas descritos neste documento permitem que um pacote genérico de regras de frota seja modificado para representar com mais precisão a operação e performance de uma unidade individual dentro da frota baseada em um ambiente de operação e / ou condição da unidade individual. Os métodos e sistemas descritos neste documento permitem a geração e uso de curvas paramétricas de referência individualizadas, sem exigir uma atualização manual e / ou sem manter as curvas paramétrica de referência para cada unidade individual. Manter automaticamente as referências e pontos determinados de alarme associados proporciona uma vantagem comercial liberando um engenheiro de manutenção ou conhecimento de engenheiro de ter que manter manualmente as curvas de referência de unidades dentro de uma instalação.
Os métodos e sistemas descritos neste documento facilitam a manutenção econômica a eficiente de curvas paramétricas de referência associadas com equipamento de frota. As modalidades exemplificativas de métodos e sistemas são descritas e / ou ilustradas neste documento em detalhes. Os métodos e sistemas não são limitados a modalidades específicas descritas neste documento, mas em vez disso, os componentes de cada sistema, bem como etapas de cada método, podem ser utilizados independente e separadamente de outros componentes e etapas descritos neste documento. Cada componente, e cada etapa de método, também pode ser usado em combinação com outros componentes e / ou etapas de método.
Quando se introduz elementos / componentes / etc. dos métodos e aparelhos descritos e / ou ilustrados neste documento, os artigos "um", "uma", "o", "a" e "dito" tem o objetivo de significar que existem um ou mais do(s) elemento(s) / componente(s) / etc. Os termos "compreende", "inclui", e "tem" são entendidos como sendo inclusivos e significam que pode haver elemento(s) / componente(s) / etc. diferentes dos elemento(s) / componente(s)/ etc. listados.
Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também permitir que qualquer indivíduo versado na técnica pratique a invenção, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram aos indivíduos versados na técnica. Estes outros exemplos são entendidos como estando dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das reivindicações.
Claims (10)
1. SISTEMA DE AVALIAÇÃO DE ESTADO, (10) para monitoração da operação de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares, sendo que o dito sistema compreende: Um dispositivo de entrada (96) configurado para receber uma seleção de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades; Pelo menos um sensor (14) associado com a pelo menos uma fonte de dados, o dito pelo menos um sensor configurado para apreender dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades; e um dispositivo de avaliação de estado (12) configurado para: receber dados do dito pelo menos um sensor; dados de amostra associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos; e gerar uma curva paramétrica de referência a partir dos dados associados com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
2. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 1, sendo que no dito sistema a frota de unidades substancialmente similares inclui pelo menos uma primeira unidade (72), uma segunda unidade (74), e uma terceira unidade (76), em que a primeira e segunda unidades são localizadas em uma primeira região (100), e em que o dito dispositivo de avaliação de estado é adicionalmente configurado para pelo menos um de: Receber dados da primeira unidade; Receber dados da pluralidade de unidades substancialmente similares; e Receber dados das unidades localizadas na primeira região.
3. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 2, sendo que no dito sistema o dito dispositivo de avaliação de estado (12) é adicionalmente configurado para armazenar a curva paramétrica de referência para uso em pelo menos um de monitoração de operação da primeira unidade (72), e monitoração de operação da pluralidade de unidades substancialmente similares.
4. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 2, sendo que no dito sistema o dito dispositivo de avaliação de estado (12) é adicionalmente configurado para pelo menos um de identificar um indicador lógico de coleta de dados dentro de os dados recebidos que indica que uma mudança foi feita na primeira unidade (72), e determinar que uma mudança foi feita na primeira unidade.
5. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 4, sendo que no dito sistema o dito dispositivo de avaliação de estado (12) é adicionalmente configurado para pelo menos um de: Identificar uma mudança que excede um nível pré-definido em dados associados com um da pluralidade de parâmetros de dados; Identificar mudanças em dados associados com mais do que um da pluralidade de parâmetros de dados; e Aplicar uma regra lógica aos dados associados com a pluralidade de parâmetros de dados.
6. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 1, sendo que no dito sistema o dito dispositivo de avaliação de estado (12) é adicionalmente configurado para calcular a curva paramétrica de referência a partir de um conjunto armazenado de funções básicas e a partir dos dados recebidos a partir da pelo menos uma fonte de dados selecionada.
7. SISTEMA (10), de acordo com a reivindicação 1, sendo que no dito sistema o dito dispositivo de avaliação de estado (12) é configurado para determinar se gera a curva paramétrica de referência.
8. DISPOSITIVO DE AVALIAÇÃO DE ESTADO, (70) para monitoração da operação de pelo menos uma de uma pluralidade de unidades incluídas em uma frota de unidades substancialmente similares, em que o dito dispositivo compreende dispositivo de processamento (92) configurado para executar pelo menos um segmento de código configurado para instruir o dito dispositivo de processamento para: receber uma seleção, de um dispositivo de entrada (96), de pelo menos uma fonte de dados relacionados à operação de pelo menos uma da pluralidade de unidades; receber dados de pelo menos um sensor (82) associado com a pelo menos uma fonte de dados; Dados de amostra associados com pelo menos um parâmetro de dados dos dados recebidos; e gerar uma curva paramétrica de referência a partir dos dados associado com o pelo menos um parâmetro de dados amostrados.
9. DISPOSITIVO (70), de acordo com a reivindicação 8, em que o pelo menos um segmento de código é configurado para instruir o dito dispositivo de processamento (92) a pelo menos um de: Receber dados de uma primeira unidade (72) da pluralidade de unidades; Receber dados da pluralidade de unidades substancialmente similares; e Receber dados das unidades localizadas em uma primeira região (100).
10. DISPOSITIVO (70), de acordo com a reivindicação 8, em que o pelo menos um segmento de código é configurado para instruir o dito dispositivo de processamento (92) para calcular a curva paramétrica de referência a partir de um conjunto armazenado de funções básicas e a partir dos dados recebidos do dito pelo menos uma fonte de dados selecionada.
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Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2508 DE 29-01-2019 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |